System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法技术_技高网
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一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法技术

技术编号:43575604 阅读:20 留言:0更新日期:2024-12-06 17:42
本发明专利技术公开了一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,属于双三相电机设计领域。方法为:获得单元电机的MMF矢量图,并生成对折矢量图;依据60°相带进行对折矢量图的相带划分,并获取基础矢量集;对基础矢量集进行主相带范围内矢量的对称分割,并构建第一绕组布局;若第一绕组布局满足分相条件,直接分相,生成双三相电机的绕组布局方案;反之,基于基础矢量集生成偏移矢量集,并构建第二绕组布局;第一绕组布局与第二绕组布局进行串联组合,形成满足双三相电机分相条件的绕组布局方案。本发明专利技术解决了使用三相电机槽极配合方案进行双三相电机绕组布局的设计问题,使得双三相电机设计可以通用现有的三相电机冲片、工装。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于双三相电机设计领域,具体涉及一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法


技术介绍

1、驱动电机是新能源汽车三电之一,对汽车的运行性能和安全性能具有重要影响。相比于三相电机,多相电机具备高功率、高效率、高容错能力和低扭矩波动的特性,非常适用于作为新能源汽车的驱动电机。高功率、低扭矩波动可以实现车辆高功率地平稳运行,高效率可以增加车辆的续航里程,容错特性可以避免车辆因控制器某驱动桥故障或电机某相绕组故障而完全失去动力输出,增加车辆运行过程中的安全性。

2、双三相电机隶属于多相电机领域,由于双三相电机在三相电机的基础上抑制了电枢5、7次磁动势谐波,使得电机定子的磁动势谐波含量较低,具备良好的抑制振动特性;同时双三相电机的设计方法、控制思路和驱动电路与三相电机具有较强的关联性,因此双三相电机一直是多相电机领域的研究重点,同时也是下一代新能源汽车驱动电机的一个重要研究方向。因此,研究基于原三相电机冲片、模具、工装的双三相电机设计方案,可以降低双三相电机的开发及应用成本,促进双三相电机的发展与应用。

3、目前双三相电机的设计对槽极配合的要求较高,要求单元电机的槽数是12的倍数,以双层绕组的形式构成双三相电机的绕组布局方案。对于单元电机槽数非12倍数的其它槽极配合,因绕组的不可分或次相之间的角度间隔不符合要求的因素,无法被改造为双三相电机,限制了双三相电机设计过程中槽极配合选择的自由度以及现有三相电机冲片、模具、工装的重复利用。


技术实现思路

1、本专利技术旨在解决双三相电机对槽极配合要求较高,部分三相电机无法通过传统绕组理论转变为双三相电机的情况,提出一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法。本专利技术基于磁动势矢量图分析,通过对矢量图的对折、倍乘、偏移、60°主相带划分、主相带对称分割、再组合等操作,实现将通用的对称绕组三相电机转变为双三相电机,从而实现基于原有的三相电机设施开发双三相电机的技术手段。

2、为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:

3、本专利技术公开了一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,包括如下步骤:

4、1)基于三相电机的槽极配合方案求解单元电机的槽极状态;

5、2)获得单元电机的mmf矢量图,将mmf矢量图的下半区矢量转换至矢量图的上半区,生成对折矢量图;

6、3)依据60°相带进行对折矢量图的相带划分,得到三个主相带,并获取基础矢量集;

7、4)对基础矢量集进行主相带范围内矢量的对称分割,生成六个次相带,并结合预设的第一节距构建第一绕组布局;

8、5)若第一绕组布局满足分相条件,则直接分相,生成双三相电机的绕组布局方案;反之,基于基础矢量集生成偏移矢量集,对偏移矢量集进行主相带范围内矢量的对称分割,生成偏移矢量集的六个次相带,并基于第一节距获得第二节距,再生成第二绕组布局;将第一绕组布局与第二绕组布局进行串联组合,形成满足双三相电机分相条件的绕组布局方案。

9、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

10、1)本专利技术基于mmf矢量图进行电机的绕组布局设计,为改变分相的相移角度,提出了偏移矢量集的生成方法,相比于传统的基于槽角度的绕线设计,通过偏移矢量集,可以生成更多的相移角度。

11、2)本专利技术实施过程中对基础矢量集和偏移矢量集进行组合,可以生成两个三相绕组之间连续的相移角度,可以生成典型的相移30°电角度的双三相电机绕组分布方案。

12、3)本专利技术形成的双三相电机绕组布局方法解决了传统三相单元电机槽数不被12整数的槽极配合无法进行双三相电机绕组布局的问题,使得双三相电机设计在槽、极选择上更具灵活性。

13、4)本专利技术形成的绕组布局方法使得新设计的双三相电机可以通用现有的传统三相电机的工装与模具,降低了双三相电机的开发与生成成本,促进了双三相电机的发展与应用。

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【技术保护点】

1.一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,所述步骤1)中的三相电机为对称绕组三相电机,且所述对称绕组三相电机的单元电机满足主相槽数为整数的条件;

3.根据权利要求2所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,所述步骤2)中,基于单元电机的槽极状态,以双层绕组为基础获得单元电机的MMF矢量图,矢量图中的矢量个数与单元电机的槽数相等;以x轴正方向作为所述MMF矢量图的起始矢量方向,并且按逆时针方向对各个矢量进行排序;通过反向绕线的方式改变磁动势矢量的正反向,将MMF矢量图下半区的矢量转换至MMF矢量图的上半区,得到对折矢量图。

4.根据权利要求3所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,步骤3)中,所述获取基础矢量集,包括:

5.根据权利要求4所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,所述步骤4),包括:

6.根据权利要求1所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,步骤5)中,所述分相条件为主相带分解得到的两个次相带之间的角度相隔等于30°电角度。

7.根据权利要求5所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,步骤5)中,所述基于基础矢量集生成偏移矢量集,包括:

8.根据权利要求7所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,步骤5)中,所述生成第二绕组布局,包括:

9.根据权利要求8所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,步骤5)中,所述第一绕组布局与第二绕组布局进行串联组合,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,所述步骤1)中的三相电机为对称绕组三相电机,且所述对称绕组三相电机的单元电机满足主相槽数为整数的条件;

3.根据权利要求2所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特征在于,所述步骤2)中,基于单元电机的槽极状态,以双层绕组为基础获得单元电机的mmf矢量图,矢量图中的矢量个数与单元电机的槽数相等;以x轴正方向作为所述mmf矢量图的起始矢量方向,并且按逆时针方向对各个矢量进行排序;通过反向绕线的方式改变磁动势矢量的正反向,将mmf矢量图下半区的矢量转换至mmf矢量图的上半区,得到对折矢量图。

4.根据权利要求3所述的将三相电机改造为双三相电机的绕组布局方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨家强牛安宁贾宇琪
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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